專利名稱：：側(cè)基封端的低模量陽離子硅氧烷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及可用于制造生物相容醫(yī)用器件的聚合組合物。更具體地，本發(fā)明涉及能聚合形成用于制造眼用器件的具有合乎需要的物理性質(zhì)的聚合組合物的特定陽離子單體。
背景技術(shù)：
：包含聚合硅的材料已經(jīng)用于各種生物醫(yī)療應(yīng)用中，所述應(yīng)用包括例如接觸鏡和人工晶狀體。這樣的材料一般可分為水凝膠和非水凝膠。含硅的水凝膠構(gòu)成了能吸收水并在平衡狀態(tài)下保持水，且一般具有大于約5重量％、更通常約10-約80重量％的含水率的交聯(lián)聚合體系。這樣的材料通常由聚合包含至少一種含硅單體和至少一種親水性單體的混合物而制備。含硅單體或親水單體可以起到交聯(lián)劑的作用(交聯(lián)劑定義為具有多個(gè)可聚合官能的單體)，或者可以使用單獨(dú)的交聯(lián)劑。陽離子可聚合硅氧烷預(yù)聚物(描述在于2006年1月27日提交的美國專利申請序列號11/341,208、于2006年1月27日提交的11/341,209、于2006年1月6日提交的60/756,637、于2006年1月6日提交的60/756,665、于20006年1月6日提交的60/756,638和于2006年1月6日提交的60/756,982;以上每一篇都轉(zhuǎn)讓給本申請的受讓人，其每一篇都通過引用結(jié)合在此)具有用于生物醫(yī)療和眼科應(yīng)用合乎需要的性質(zhì)，包括良好的潤濕特性、透氧性和親水性。然而，由于在器件配制中使用相當(dāng)大量的這些雙官能單體引起的增加的交聯(lián)密度，在保持其它性質(zhì)的同時(shí)降低交聯(lián)密度及由此的模量是合乎需要的。
發(fā)明內(nèi)容在本發(fā)明中，合成了一種其中存在至少一個(gè)乙烯基可聚合部分的乙烯基可聚合的聚陽離子硅氧烷。單個(gè)乙烯基可聚合部分導(dǎo)致在包含它的聚合的單體混合物中模量降低的非交聯(lián)預(yù)聚物。這種材料可采用本領(lǐng)域熟知的方法合成并通過下式描述:V_L—RRR—x陽式(I)，其中每個(gè)L可以相同或者不同，并選自以下組中直接鍵、尿烷、碳酸酯、氨基甲酸酯、羧基脲基、磺?；⒅辨溁蛑ф湹腃1-C30烷基、C1-C30氟烷基、Cl-C20酯基、烷基醚、環(huán)烷基醚、環(huán)烯基醚、芳基醚、芳基烷基醚、含聚醚的基團(tuán)、脲基、酰胺基、胺基、取代或未取代的C1-C30垸氧基、取代或未取代的C3-C30環(huán)烷基、取代或未取代的C3-C30環(huán)烷基烷基、取代或未取代的C3-C30環(huán)烯基、取代或未取代的C5-C30芳基、取代或未取代的C5-C30芳基烷基、取代或未取代的C5-C30雜芳基、取代或未取代的C3-C30雜環(huán)、取代或未取代的C4-C30雜環(huán)烷基、取代或未取代的C6-C30雜芳基烷基、C5-C30氟芳基、或羥基取代垸基醚、及它們的組合；X'為至少帶單電荷的抗衡離子；x和y獨(dú)立地是2-200，n是1到約500的整數(shù)；每個(gè)R獨(dú)立地是氫、直鏈或支鏈C1-C30烷基、Cl-C30氟烷基、Cl-C20酯基、垸基醚、環(huán)垸基醚、環(huán)烯基醚、芳基醚、芳基垸基醚、含聚醚的基團(tuán)、脲基、酰胺基、胺基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C3-C30環(huán)垸基、取代或未取代的C3-C30環(huán)烷基烷基、取代或未取代的C3-C30環(huán)烯基、取代或未取代的C5-C30芳基、取代或未取代的C5-C30芳基烷基、取代或未取代的C5-C30雜芳基、取代或未取代的C3-C30雜環(huán)、取代或未取代的C4-C30雜環(huán)烷基、取代或未取代的C6-C30雜芳基烷基、氟、C5-C30氟芳基、或羥基；Z是R或V;以及V是可聚合的烯鍵式不飽和有機(jī)基團(tuán)。含硅水凝膠將水凝膠的有益性質(zhì)與含硅聚合物的有益性質(zhì)相結(jié)合(Kunzler禾口McGee,"ContactLensMaterials",Chemistry&Industry,第651-655頁，21August1995)。此處公開的含硅水凝膠用于制備結(jié)合有聚二甲硅氧烷(PDMS)材料的高氧滲透性與普通非離子水凝膠的舒適、潤濕和7-■LRINIR」R—S5IRoi卜、RISILINIR7抗沉淀性的接觸鏡。本發(fā)明提供了能用于制備如包括接觸鏡的生物醫(yī)療器件的制品的新型陽離子的含有機(jī)硅的單體。無具體實(shí)施例方式"單體"這一術(shù)語及類似術(shù)語在此用來表示可通過例如自由基聚合聚合的分子量相對較低的化合物，以及具有較高分子量、也被稱作"預(yù)聚物"、"大單體"和相關(guān)術(shù)語的化合物。"(甲基)"這一術(shù)語在此用來表示任選的甲基取代基。相應(yīng)地，術(shù)語例如"(甲基)丙烯酸酯"表示甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯，"(甲基)丙烯酸"則表示甲基丙烯酸或丙烯酸。在第一方面中，本發(fā)明涉及下式(I)的單體式(I)，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中每個(gè)L可以相同或者不同，并選自以下組中直接鍵、尿烷、碳酸酯、氨基甲酸酯、羧基脲基、磺?；?、直鏈或支鏈的C1-C30烷基、C1-C30氟垸基、Cl-C20酯基、垸基醚、環(huán)烷基醚、環(huán)烯基醚、芳基醚、芳基烷基醚、含聚醚的基團(tuán)、脲基、酰胺基、胺基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C3-C30環(huán)垸基、取代或未取代的C3-C30環(huán)烷基烷基、取代或未取代的C3-C30環(huán)烯基、取代或未取代的C5-C30芳基、取代或未取代的C5-C30芳基烷基、取代或未取代的C5-C30雜芳基、取代或未取代的C3-C30雜環(huán)、取代或未取代的C4-C30雜環(huán)垸基、取代或未取代的C6-C30雜芳基垸基、C5-C30氟芳基、或羥基取代的垸基醚、及它們的組合；X-為至少帶單電荷的抗衡離子；x和y獨(dú)立地是2-200，n是1到約500的整數(shù)；每個(gè)R獨(dú)立地是氫、直鏈或支鏈C1-C30烷基、Cl-C30氟垸基、Cl-C20酯基、烷基醚、環(huán)垸基醚、環(huán)烯基醚、芳基醚、芳基垸基醚、含聚醚的基團(tuán)、脲基、酰胺基、胺基、取代或未取代的C1-C30垸氧基、取代或未取代的C3-C30環(huán)垸基、取代或未取代的C3-C30環(huán)烷基烷基、取代或未取代的C3-C30環(huán)烯基、取代或未取代的C5-C30芳基、取代或未取代的C5-C30芳基烷基、取代或未取代的C5-C30雜芳基、取代或未取代的C3-C30雜環(huán)、取代或未取代的C4-C30雜環(huán)烷基、取代或未取代的C6-C30雜芳基烷基、氟、C5-C30氟芳基或羥基；Z是R或V;以及V是可聚合的烯鍵式不飽和有機(jī)基團(tuán)。此處所用的尿烷的代表性實(shí)例包括，例如與羧基連接的仲胺，該羧基還可以與其它基團(tuán)如烷基相連接。同樣地，該仲胺也可以與其它基團(tuán)如烷基相連接。此處所用的碳酸酯的代表性實(shí)例包括，例如碳酸垸基酯、碳酸芳基酯等。此處所用的氨基甲酸酯的代表性實(shí)例包括，例如氨基甲酸烷基酯、氨基甲酸芳基酯等。此處所用的羧基脲基的代表性實(shí)例包括，例如垸基羧基脲基、芳基羧基脲基等。此處所用的磺酰基的代表性實(shí)例包括，例如烷基磺酰基、芳基磺?；?。此處所用的烷基的代表性實(shí)例包括，例如，含1到約18個(gè)碳原子的包含碳和氫原子的、具有或不具有不飽和部分的、直鏈或支鏈烴鏈基分子的剩余部分，例如甲基、乙基、正丙基、l-甲基乙基(異丙基)、正丁基、正戊基等。此處所用的氟烷基的代表性實(shí)例包括，例如，具有一個(gè)或多個(gè)氟原子連到碳原子上的如上定義的直鏈或支鏈的垸基，例如-CF3、-CF2CF3、-CH2CF3、-CH2CF2H、-CF2J^。此處所用的酯基的代表性實(shí)例包括，例如，具有1到20個(gè)碳原子的羧酸酯等。此處所用的包含醚或聚醚的基團(tuán)的代表性實(shí)例包括，例如，烷基醚、環(huán)烷基醚、環(huán)烯基醚、芳基醚、芳基烷基醚(其中烷基、環(huán)烷基、環(huán)烷基烷基、環(huán)烯基、芳基和芳基烷基如上定義)，例如氧化烯、聚(氧化烯)如環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷、聚(環(huán)氧乙垸)、聚(乙二醇)、聚(環(huán)氧丙烷)、聚(環(huán)氧丁烷)，和其混合物或共聚物、通式-R^OR11的醚或聚醚基團(tuán)，其中R"為直接鍵、如上定義的烷基、環(huán)垸基或芳基，R"為如上定義的烷基、環(huán)烷基或芳基，例如-CH2CH20QH5和-CH2CH20C2H5等。此處所用酰胺基的代表性實(shí)例包括，例如，通式-RUC(0)NR"R14的酰胺，其中R12、！^和R"獨(dú)立地是C廣C3o的烴基，例如1112可以是亞垸基、亞芳基、亞環(huán)垸基，R。和R"可以是如上定義的烷基、芳基和環(huán)浣基等。此處所用的胺基的代表性實(shí)例包括，例如，通式-R"NR161117的胺，其中R"是C2-C30的亞烷基、亞芳基或亞環(huán)烷基，R"和R"獨(dú)立地是Cl-C30的烴基例如，如本文定義的烷基、芳基或環(huán)烷基等。此處所用的脲基的代表性實(shí)例包括，例如，具有一個(gè)或多個(gè)取代基的脲基或未取代的脲基。脲基優(yōu)選是1到12個(gè)碳原子的脲基。取代基的實(shí)例包括垸基和芳基。脲基的實(shí)例包括3-甲基脲基、3，3-二甲基脲基和3-苯基脲基。此處所用的烷氧基的代表性實(shí)例包括，例如，如上定義的烷基通過氧連接到分子的剩余部分，即通式-OR2其中R^是如上定義的烷基、環(huán)烷基、環(huán)烯基、芳基或芳基垸基，例如-och3、-0<:2115或-0(:6115等。此處所用的環(huán)烷基的代表性實(shí)例包括，例如具有約3到約18個(gè)碳原子的取代或未取代的非芳族的單環(huán)或多環(huán)體系，例如環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、全氫萘基(perhydronapththyl)、金剛垸基(adamantyl)和降冰片基橋接的環(huán)狀基團(tuán)或螺二環(huán)基，例如螺-(4，4)-壬-2-基等，任選包含一個(gè)或多個(gè)雜原子，例如O和N等。此處所用的環(huán)烷基烷基的代表性實(shí)例包括，例如，取代或未取代的含有約3到約18個(gè)碳原子的包含環(huán)狀環(huán)的基，其直接連接到垸基上，然后以烷基的任一碳連接到單體的主結(jié)構(gòu)上，從而產(chǎn)生穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，例如，環(huán)丙基甲基、環(huán)丁基乙基、環(huán)戊基乙基等，其中環(huán)狀環(huán)可任選包含一個(gè)或多個(gè)雜原子，例如O和N等。此處所用的環(huán)烯基的代表性實(shí)例包括，例如，取代或未取代的包含10環(huán)狀環(huán)的基，該環(huán)狀環(huán)包含具有至少一個(gè)碳-碳雙鍵的約3至約18個(gè)碳原子，例如，環(huán)丙烯基、環(huán)丁烯基、環(huán)戊烯基等，其中環(huán)狀環(huán)可任選包含一個(gè)或多個(gè)雜原子，例如O和N等。此處所用的芳基的代表性實(shí)例包括，例如，取代或未取代的包含大約5到大約25個(gè)碳原子的單芳族或多芳族基團(tuán)，例如，苯基、萘基、四氫萘基、茚基、聯(lián)苯基等，其任選含一個(gè)或多個(gè)雜原子，例如O和N等。此處所用的芳基垸基的代表性實(shí)例包括，例如，直接連接到如上定義的垸基上的、如上定義的取代或未取代的芳基，例如，-CH2C6H5、《2115(:6&等，其中芳基可任選包含一個(gè)或多個(gè)雜原子，例如O和N等。此處所用的氟芳基的代表性實(shí)例包括，例如，具有一個(gè)或多個(gè)氟原子連接到芳基上的如上定義的芳基。此處所用的雜環(huán)基的代表性實(shí)例包括，例如，取代或未取代的穩(wěn)定的3到15元環(huán)基，其包含碳原子和一到五個(gè)雜原子，例如氮、磷、氧、硫和其混合物。此處所用的合適的雜環(huán)可以是單環(huán)、二環(huán)的或三環(huán)的體系，它可以包括稠合的、橋接的或螺環(huán)體系，雜環(huán)基中的氮、磷、碳、氧或硫原子可任選氧化到各種氧化態(tài)。此外，氮原子可任選季銨化的；環(huán)基可以是部分或完全飽和的(即，雜芳族或雜芳基芳化合物)。這樣的雜環(huán)基的實(shí)例包括但不局限于氮雜環(huán)丁烷基、吖啶基、苯并二氧雜環(huán)戊烯基、苯并二氧雜噁烷基、苯并呋喃基、咔唑基、噌啉基、二氧雜環(huán)戊基、剛嗪基、萘啶基、全氫吖庚因基(perhydmazepinyl)、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、二氮雜萘基、吡啶基、蝶啶基、嘌呤基、喹唑啉基、喹喔啉基、喹啉基、異喹啉基、四唑基、咪唑啉基、tetrahydroisouinolyl、哌啶基、哌嗪基、2-氧合哌嗪基、2-氧合哌啶基、2-氧合吡咯垸基、2-氧合吖庚因基、吖庚因基、吡咯基、4-哌啶酮基、吡咯烷基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、噁唑基、噁唑啉基、噁唑垸基(oxasolidinyl)、三唑基、茚滿基、異噁唑基、異噁唑烷基、嗎啉基、噻唑基、噻唑啉基、噻唑烷基、異噻唑基、奎寧環(huán)基、異噻唑垸基、吲哚基、異吲哚基、二氫吲哚基、異二氫剛哚基、八氫吲哚基、八氫異吲哚基、喹啉基、異喹啉基、十氫異喹啉基、苯并咪唑基、噻二唑基、苯并吡喃基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、呋喃基、四氫呋喃基、四氫吡喃基、噻吩基、苯噻吩基、硫代嗎啉基、硫代嗎啉基亞砜、硫代嗎啉基砜、二氧雜膦雜環(huán)戊烷基、噁二唑基、苯并二氫吡喃基、異苯并二氫吡喃基等和其混合物。此處所用的雜芳基的代表性實(shí)例包括，例如，如上定義的取代或未取代的雜環(huán)基。該雜芳環(huán)基可以以任一雜原子或碳原子連接到主結(jié)構(gòu)上，從而產(chǎn)生穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。此處所用的雜芳基烷基的代表性實(shí)例包括，例如，直接連接到如上定義的烷基上的如上定義的取代或未取代的雜芳基環(huán)基。該雜芳基烷基可以從烷基的任意碳原子連接到主結(jié)構(gòu)上，從而產(chǎn)生穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。此處所用的雜環(huán)基的代表性的實(shí)例包括，例如，如上定義的取代或未取代的雜環(huán)基。該雜環(huán)基可以以任一雜原子或碳原子連接到主結(jié)構(gòu)上，從而產(chǎn)生穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。此處所用的雜環(huán)垸基的代表性的實(shí)例包括，例如，直接連接到如上定義的垸基上的如上定義的取代或未取代的雜環(huán)基。該雜環(huán)烷基可以烷基中的碳原子連接到主結(jié)構(gòu)上，從而產(chǎn)生穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。"可聚合的烯鍵式不飽和有機(jī)基團(tuán)"的代表性實(shí)例包括，例如，包含(甲基)丙烯酸酯的基團(tuán)、包含(甲基)丙烯酰胺的基團(tuán)、包含乙烯基碳酸酯的基團(tuán)、包含乙烯基氨基甲酸酯的基團(tuán)、包含苯乙烯的基團(tuán)等。在一個(gè)實(shí)施方案中，可聚合的烯鍵式不飽和有機(jī)基團(tuán)可由如下通式表示其中R"是氫、氟或甲基；R"獨(dú)立地是氫、氟、1到6個(gè)碳原子的烷基或-CO-Y-R"基團(tuán)，其中Y是-O-、-S-或-NH-，R^為具有1到約10個(gè)碳原子的二價(jià)亞垸基。'取代烷基'、'取代烷氧基'、'取代環(huán)垸基'、'取代環(huán)烷基垸基'、'取代環(huán)烯基'、'取代芳基垸基'、'取代芳基'、'取代雜環(huán)'、'取代雜芳基環(huán)'、'取代雜芳基烷基，、'取代雜環(huán)垸基環(huán)，、'取代環(huán)狀環(huán)，和'取代羧酸衍生物'中的取代基可以相同或不同，并包括一種或多種取代基，如氫、羥基、鹵素、羧基、氰基、硝基、氧代(K))、硫代^S)、取代或未取代的垸基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳基烷基、取代或未取代的環(huán)烷12基、取代或未取代的環(huán)烯基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜芳基、取代的雜環(huán)垸基環(huán)、取代或未取代的雜芳基垸基、取代或未取代的雜環(huán)、取代或未取代的胍、-COORx、-C(O)Rx、-C(S)Rx、-C(O)NRxRy、-C(O)ONRxRy、陽NRxCONRyRz、-N(Rx)SORy、-N(Rx)S02Ry、-(=N-N(Rx)Ry)、國NRxC(O)ORy、-NRxRy、陽NRxC(O)Ry畫、-NRxC(S)Ry-NRxC(S)NRyRz、腸SONRxRy-、-S02NRxRy-、-ORx、-ORxC(O)NRyRz、-ORxC(O)ORy-、-OC(O)Rx、-OC(O)NRxRy、-RxNRyC(O)Rz、-RxORy、-RxC(O)ORy、畫RxC(O)NRyRz、-RxC(O)Rx、-RxOC(O)Ry、-SRx、-SORx、-S02Rx、-ON02，其中上述每一基團(tuán)中的Rx、Ry和Rz可以相同或不同，并可以是氫原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的垸氧基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳基垸基、取代或未取代的環(huán)烷基、取代或未取代的環(huán)烯基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜芳基、'取代雜環(huán)垸基環(huán)'、取代或未取代的雜芳基烷基、或者取代或未取代的雜環(huán)。具有以下結(jié)構(gòu)的單體可用于形成醫(yī)用器件S-o—(ch2)3—+-ch2-c-NH—(ch2)3*&h2ch3c|-CH3-Si—O"h3CH3H3卜一！i"H7I-'S卜0十Si—(CH2)3-N——C—CH2—N+-(CH2)3-OHICH3CH3CH3Cl.CH30I^IIHO-<CH2)3—n+-ch2—c-NhMCH2)CH3cr式(n)、o11H3OIICH^—C—0—(CH2)2—CH2—C_NH—<CH2)4'CH2CH3Br"CHHO-(CH2)3—卜"姻一(CH2>2CH3Br-CH3CH3uOCH3-S卜O十Si—(CH2)4-N——C—CH2—N+-(CH2)2-OHCH3CH，CH3式(m)、HO-(CH2)3—n*-ch2—c-NH_(ch2)3CH3Br式(IV)。(ch2)3.-Si-。■I1■Si-O+Si—'CH^-N.~~C—CH2—N+-(CH2)3-OHCH3ch3CH3BrHHBH+一H32oic13<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>可使用的其它封端試劑如下:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>制造本申請中公開的新型陽離子含硅單體的合成方法的示意圖由以下給出<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>在第二方面中，本發(fā)明包括由包含式(I)單體的單體混合物形成的器件所制得的制品。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方案，該制品為包含上述陽離子單體和至少一種第二單體的混合物的聚合產(chǎn)物。優(yōu)選的制品為光學(xué)上清澈的，并可用作接觸鏡。一種制備包含此處單體的制品的方法包括提供包含式(I)單體和至少一種第二單體的單體混合物，使該單體混合物處于聚合條件下以提供聚合的器件，抽提(extmcting)該聚合的器件，包裝和消毒聚合的器件。由這些材料制得的可用的制品可能要求疏水性的、可能是含硅單體。優(yōu)選的組成同時(shí)具有親水性和疏水性的單體。本發(fā)明適用于多種聚合材料，硬質(zhì)或柔質(zhì)均可。特別優(yōu)選的聚合物材料為包括接觸鏡、有晶狀體眼和無晶狀體眼的人工晶狀體以及角膜植入物的鏡片，盡管本發(fā)明范圍內(nèi)構(gòu)思了包括生物材料的所有聚合物材料。特別優(yōu)選為含硅水凝膠。本發(fā)明還提供醫(yī)用器件如心臟瓣膜和薄膜、外科器件、血管代用品、宮內(nèi)器具、膜片、隔膜、外科植入物、血管、人造輸尿管、人造乳房組<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>織、在體外與體液接觸的膜片，例如用于腎透析機(jī)的膜片、用于心/肺機(jī)器的膜片、導(dǎo)管、護(hù)唇、假牙內(nèi)襯、眼科器件，以及特別是接觸鏡含硅水凝膠通過聚合包含至少一種含硅單體和至少一種親水性單體的混合物而制備。含硅單體可起交聯(lián)劑的作用(交聯(lián)劑定義為具有多個(gè)可聚合官能的單體)，或者可單獨(dú)使用交聯(lián)劑。含硅接觸鏡材料的早期實(shí)例公開于美國專利US4,153,641(Deichert等，轉(zhuǎn)讓給Bausch&LombIncorporated)。鏡片由聚(有機(jī)硅氧烷)單體制得，該單體通過二價(jià)烴基a、co末端鍵合到聚合的活化不飽和基團(tuán)上。各種疏水性含硅預(yù)聚物如l,3-雙(甲基丙烯酰氧烷基)聚硅氧烷與已知的親水性單體如甲基丙烯酸2-羥乙酯(HEMA)共聚。美國專利US5，358,995(Lai等)記載了一種含硅水凝膠，該含硅水凝膠包含丙烯酸酯封端的聚硅氧烷預(yù)聚物和至少一種親水性單體，預(yù)聚物是用大的聚硅氧烷基(甲基)丙烯酸酯單體聚合的。Lai等將其轉(zhuǎn)讓給Bausch&LombIncorporated,其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。常稱作M2DX的該丙烯酸酯封端的聚硅氧烷預(yù)聚物由兩個(gè)丙烯酸酯端基和"x"個(gè)重復(fù)二甲基硅氧烷單元組成。優(yōu)選較大的(甲基)丙烯酸聚硅氧垸基烷基酯單體為TRIS-型(甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基甲硅垸氧基)硅烷)，親水性單體為含丙烯酸或含乙烯基的?？捎糜诒景l(fā)明的含硅單體混合物的其它實(shí)例包括如下如公開于美國專利US5,070,215和5，610，252(Bambury等)的乙烯基碳酸酯和乙烯基氨基甲酸酯單體混合物；如公開于美國專利US5,321,108;5,387,662和5,539,016(Kunzler等)的氟硅單體混合物；如公開于美國專利US5,374,662;5,420,324和5，496,871(Lai等)的富馬酸單體混合物，以及如公開于美國專利US5,451,651;5,648,515;5,639,908和5，594，085(Lai等)的氨基甲酸酯單體混合物，所有這些都共同被轉(zhuǎn)讓給此處的受讓人Bausch&LombIncorporated,它們的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。非硅疏水性材料的實(shí)例包括丙烯酸垸基酯和甲基丙烯酸垸基酯。作為非限制實(shí)例，本發(fā)明的單乙烯基可聚合的二陽離子硅氧垸可與各種單體共聚以制備硅水凝膠鏡片。例如，第二單體可選自不飽和羧酸類；甲基丙烯酸、丙烯酸；丙烯酸取代的醇類；甲基丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酸2-羥乙酯；乙烯基內(nèi)酰胺；N-乙烯基吡咯垸酮(NVP)N-乙烯基己內(nèi)酯；丙烯酰胺；甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺；甲基丙烯酸酯；二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸烯丙酯；親水性乙烯基碳酸酯、親水性乙烯基氨基甲酸酯單體；親水性的噁唑酮單體、3-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅垸、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)和其混合物。合適的親水性單體包括不飽和羧酸類，如甲基丙烯酸和丙烯酸；丙烯酸取代醇類，如甲基丙烯酸2-羥乙酯和丙烯酸2-羥乙酯；乙烯基內(nèi)酰胺，如N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和l-vinylazonan-2-one;和丙烯酰胺類，如甲基丙烯酰胺和N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)。更進(jìn)一步的實(shí)例是公開于美國專利US5,070,215的親水性乙烯基碳酸酯或乙烯基氨基甲酸酯單體，和公開于美國專利US4,910,277的親水性噁唑酮單體。其它合適的親水性單體對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。疏水性交聯(lián)劑可以包括甲基丙烯酸酯類，如二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)和甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)。與常規(guī)的硅水凝膠單體混合物相比，包含本發(fā)明的例如單乙烯基可聚合二陽離子硅氧烷的單體混合物是相對水溶性的。此特征提供的與常規(guī)的硅水凝膠單體混合物相比優(yōu)點(diǎn)在于引起模糊的鏡片不相容性相分離的風(fēng)險(xiǎn)較小，且聚合的材料可用水抽提。然而，當(dāng)需要時(shí)，還可使用常規(guī)的有機(jī)抽提方法。而且，抽提的鏡片表現(xiàn)出透氧性(Dk)和低模量的優(yōu)良組合，這已知對于獲得期望的接觸鏡性能來說是重要的。此外，由本發(fā)明的單乙烯基可聚合二陽離子硅氧垸制得的鏡片即使不進(jìn)行表面處理也是可濕潤的，其提供了干的脫模，在單體混合物中不需要溶劑(盡管可以使用溶劑如丙三醇)，抽提的聚合材料無細(xì)胞毒性，接觸時(shí)表面潤滑。在含本發(fā)明的單乙烯基可聚合二陽離子硅氧烷的聚合單體混合物不顯示出期望的撕裂強(qiáng)度的情況下，可將增韌劑如TBE(4-叔丁基-2-羥基環(huán)己基甲基丙烯酸酯)加入到該單體混合物中。其它增強(qiáng)劑對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是公知的，需要時(shí)也可使用。盡管本發(fā)明的單乙烯基可聚合的二陽離子硅氧垸的優(yōu)點(diǎn)在于它們是相對水溶性的，而且可溶于它們的共聚單體中，但是在原料單體混合物中也可以包含有機(jī)稀釋劑。此處所用的術(shù)語"有機(jī)稀釋劑"包括將在初始單體混合物中組分的不相容性最小化，且對于初始混合物中的組分基本上是非反應(yīng)活性的有機(jī)化合物。此外，所述有機(jī)稀釋劑可用來使由聚合單體混合物制得的聚合產(chǎn)物的相分離減到最低程度。還有，該有機(jī)稀釋劑通常相對不可燃。預(yù)期的有機(jī)稀釋劑包括叔丁醇(TBA);二醇，如乙二醇和多元醇，如丙三醇。優(yōu)選有機(jī)稀釋劑充分地可溶于抽提溶劑中，以促使在抽提步驟中從固化的制品中將其除去。其它適宜的有機(jī)稀釋劑對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。有機(jī)稀釋劑以有效量加入，以提供期望的效果。通常，稀釋劑以基于單體混合物5-60重量％加入，特別優(yōu)選為10-50重量％。根據(jù)本方法，將包含至少一種親水性單體、至少一種單乙烯基官能化的二陽離子硅氧烷和任選存在的有機(jī)稀釋劑的單體混合物通過常規(guī)方法如靜態(tài)澆注或旋轉(zhuǎn)澆注成形并固化?？赏ㄟ^如偶氮二異丁腈(AIBN)和過氧化物催化劑、使用引發(fā)劑并在如由此引入作為參考的US3,808,179中提出的條件下自由基聚合形成鏡片。單體混合物的光引發(fā)聚合反應(yīng)在本領(lǐng)域中是公知的，也可用于本文公開的形成制品的方法中。著色劑等可在單體聚合反應(yīng)前加入。隨后，將大量未反應(yīng)的單體和如果存在的有機(jī)稀釋劑從固化制品中去除，以提高制品的生物相容性。戴眼鏡時(shí)未聚合的單體釋放到眼睛中可能會(huì)導(dǎo)致刺激及其它問題。與其它必須使用可燃溶劑如異丙醇抽提的單體混合物不同，由于本發(fā)明公開的新型單乙烯基可聚合二陽離子硅氧烷的性質(zhì)，可將包括水的不可燃溶劑用于抽提工藝。一旦由聚合的包含此處公開的單乙烯基可聚合二陽離子硅氧烷的單體混合物形成的生物材料形成，就對其進(jìn)行抽提，以準(zhǔn)備用于包裝及最終用途。抽提通過將聚合材料暴露于各種溶劑如水、叔丁醇等以不同的時(shí)間而實(shí)現(xiàn)。例如，一種抽提工藝是將聚合材料浸入水中約三分鐘，除去水，然后將聚合材料浸入另一等分部分的水中約三分鐘，除掉那部分水，然后在水或緩沖溶液中對聚合材料進(jìn)行高壓處理。在抽提出未反應(yīng)的單體和任何有機(jī)稀釋劑后，將成形的制品例如RGP鏡片任選通過現(xiàn)有技術(shù)中己知的各種工藝任選進(jìn)行機(jī)械加工。機(jī)械加工步驟包括車床切削鏡片表面、車床切削鏡片邊緣、拋光鏡片邊緣或磨光鏡片邊緣或表面。本方法對于將鏡片表面進(jìn)行車床切削的方法特別有利，因?yàn)楫?dāng)鏡片表面發(fā)粘或?yàn)橄鹉z狀時(shí)，其機(jī)械加工特別難于進(jìn)行。通常，這樣的機(jī)械加工處理在將制品從模具部件中取出之前進(jìn)行。在機(jī)械加工后，可將透鏡從模具部件中取出并對其進(jìn)行水合化。或者，可在將制品從模具中取出后進(jìn)行機(jī)械加工，然后水合化。所有的溶劑和試劑均從Sigma-Aldrich，Milwaukee,WI獲得，并以獲得時(shí)的狀態(tài)使用，除了卯O-IOOO和3000g/mol的氨丙基封端的聚(二甲基硅氧烷)是從Gelest，Inc.，Morrisville，PA獲得，甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷從SilarLaboratories,Scotia,NY獲得，二者均未進(jìn)行進(jìn)一步提純而使用。單體甲基丙烯酸2-羥乙酯和l-乙烯基-2-吡咯烷酮使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)提純。分析測試WM:力-核磁共振(NMR)表征使用400MHzVarian光譜儀、使用本領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行。將樣品溶于氘代氯仿(99.8原子％的氘)，除非另有說明。通過賦值在7.25ppm的剩余氯仿峰值而測定化學(xué)位移。峰面積和質(zhì)子比通過分離峰值基線積分而測定。當(dāng)峰存在且清晰可分辨時(shí)，記錄分離模式(s:單峰、(1=雙峰、t-三重峰、cp四重峰、m-多重峰、bF寬)和偶合常數(shù)(J/Hz)。SEC:尺寸排阻色譜法(SEC)分析是在35'C下向PolymerLabsPLGelMixedBedE(x2)柱中注入lOOuL溶解于四氫呋喃(THF)(5-20mg/mL)中的樣品來進(jìn)行，使用Waters515HPLC泵和HPLC級THF流動(dòng)相，流速為1.0mL/分鐘，且在35°C下采用Waters410DifferentialRefractometer檢測。Mn、Mw和多分散性(PD)通過與PolymerLab的聚苯乙烯窄分布標(biāo)樣進(jìn)行對照來確定?！?7-rOFMS:電噴霧(ESI)飛行時(shí)間(TOF)MS分析在AppliedBiosystemsMariner儀器上進(jìn)行。該儀器以正離子方式操作。該儀器使用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行質(zhì)量校準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)溶液包含賴氨酸、血管緊張肽素原、血管舒緩激肽(片段l-5)和萬-親血管舒緩激肽。此混合物提供從147到921m/z的七點(diǎn)校準(zhǔn)。施加的電壓參數(shù)由從同一標(biāo)準(zhǔn)溶液獲得的信號優(yōu)化。將聚合物樣品的原液制備成在四氫呋喃(THF)中的lmg/mL。從這些原液中，將用于ESI-TOFMS分析的樣品制備成在異丁醇(IPA)中30uM的溶液，另外加入在IPA中2體積％的飽和NaCl。樣品以35uL/分鐘的速度直接注入ESI-TOFMS儀器中。教激絲激浙遂禽絲模量和伸長試驗(yàn)使用Instron(型號4502)拉伸機(jī)根據(jù)ASTMD-1708a進(jìn)行，其中將水凝膠薄膜樣品浸漬到硼酸鹽緩沖的鹽水中，薄膜樣品的適當(dāng)尺寸測量為長度22毫米、寬度4.75毫米，其中該樣品還具有形成八字試塊(dogbone)形狀的末端，以適應(yīng)用Instron拉伸儀的夾具對樣品的抓握，樣品厚度為200+50微米。透氧性(也稱Dk)按以下方法測定。也可以使用其他方法和/或儀器，只要由此獲得相當(dāng)于所述方法的透氧性值。有機(jī)硅水凝膠的透氧性由極譜法(ANSIZ80,20-1998)使用201T型02滲透儀(Createch，Albany,CaliforniaUSA)測量，該測量儀器具有在其末端包含中心、環(huán)狀金陰極和與陰極絕緣的銀陽極的探頭。測試僅僅在預(yù)先檢查無小孔的、平坦的、150-600微米的三個(gè)不同中心厚度的有機(jī)硅水凝膠薄膜樣品上進(jìn)行。薄膜樣品的中心厚度可使用RehderET-I電子測厚儀測量。通常，薄膜樣品具有圓盤形狀。測量的進(jìn)行是將薄膜樣品和探頭浸入含有在35°C±0.2°T平衡的循環(huán)磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)的池中。在將探頭和薄膜樣品浸入PBS池中前，將薄膜樣品放入陰極上并以陰極為中心，該陰極用平衡的PBS預(yù)先濕潤，以確保沒有氣泡或過多的PBS存在于陰極和薄膜樣品之間，然后將薄膜樣品用固定帽固定到探頭上，使探頭的陰極部分僅與薄膜樣品接觸。對于有機(jī)硅水凝膠薄膜，可在探頭陰極和薄膜樣品之間使用特氟隆聚合物膜，例如具有圓盤形狀的。在這樣的情況下，先將特氟隆膜放在預(yù)先濕潤的陰極上，然后將薄膜樣品放到特氟隆膜上，確保沒有氣泡或過多的PBS存在于特氟隆膜或薄膜樣品下。一旦測試匯總，只將相關(guān)系數(shù)值(R2)為0.97或更高的數(shù)據(jù)記入Dk數(shù)值的計(jì)算。每個(gè)厚度獲得至少兩個(gè)Dk測量結(jié)果，并滿足R2值。使用已知的回歸分析法，由具有至少三個(gè)不同厚度的薄膜樣品計(jì)算透氧性(Dk)。將用不同于PBS的溶液水合的任何薄膜樣品先浸泡入純凈水中，并平衡至少24小時(shí)，再浸泡到PHB中，并使其得平衡至少12小時(shí)。將儀器定期清潔并用RGP標(biāo)準(zhǔn)物定期校準(zhǔn)。上限和下限通過計(jì)算儲(chǔ)存值的±8.8%建立，該儲(chǔ)存值是根據(jù)WilliamJ.Benjamin等人在OptomVisSci7(12s):95(1997)的TheOxygenPermeabilityofReferenceMaterials建立，其公開內(nèi)容的全部在此引入材料名稱儲(chǔ)存值下限上限Fluoroperm3026.22429Meni,EX62,45666QuantumII92.985101縮寫NVPl-乙烯基-2-吡咯烷酮TRIS甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅垸HEMA甲基丙烯酸2-羥乙酯v-642,2'-偶氮(2-甲基丙腈)除非另有特別說明或清楚地給出使用說明，實(shí)施例中所用的全部數(shù)字都應(yīng)當(dāng)視為用術(shù)語"約，，修飾，并且為重量百分?jǐn)?shù)。根據(jù)如下反應(yīng)圖示制備預(yù)聚物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>實(shí)施例2包含陽離子硅氧烷預(yù)聚物的薄膜的聚合、加工和性能。將包含陽離子封端的聚(二甲基硅氧垸)預(yù)聚物(來自上述實(shí)施例1)以及在眼用材料中通常使用的其它單體和引發(fā)劑的液體單體溶液以不同的厚度夾在硅垸化的玻璃板之間，使用熱分解型自由基生成劑在氮?dú)猸h(huán)境下在10(TC加熱2小時(shí)以進(jìn)行聚合。列在下表1中的配方都提供了透明的、不發(fā)粘的、不溶性的薄膜。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>表7包#銜蓐子封端覆〈二伊基疆禽萄游紀(jì)方<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>將薄膜從玻璃板中取出，并在去離子H20中水合/抽提至少4小時(shí)，再轉(zhuǎn)移到新鮮的去離子H20中，并在12rC下高壓消毒30min。然后分析冷卻的薄膜在眼科材料中關(guān)注的選定性質(zhì)。機(jī)械測試按照上面提到的ASTMD-1708a在硼酸鹽緩沖鹽水中進(jìn)行。權(quán)利要求1、一種式(I)的單體id="icf0001"file="A2007800357970002C1.tif"wi="120"he="44"top="46"left="33"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>式(I)，其中每個(gè)L可以相同或者不同，并選自以下組中直接鍵、尿烷、碳酸酯、氨基甲酸酯、羧基脲基、磺酰基、直鏈或支鏈的C1-C30烷基、C1-C30氟烷基、C1-C20酯基、烷基醚、環(huán)烷基醚、環(huán)烯基醚、芳基醚、芳基烷基醚、含聚醚的基團(tuán)、脲基、酰胺基、胺基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C3-C30環(huán)烷基、取代或未取代的C3-C30環(huán)烷基烷基、取代或未取代的C3-C30環(huán)烯基、取代或未取代的C5-C30芳基、取代或未取代的C5-C30芳基烷基、取代或未取代的C5-C30雜芳基、取代或未取代的C3-C30雜環(huán)、取代或未取代的C4-C30雜環(huán)烷基、取代或未取代的C6-C30雜芳基烷基、C5-C30氟芳基、或羥基取代的烷基醚、及它們的組合；X-為至少帶單電荷的抗衡離子；x和y獨(dú)立地是2-200，n是1到約500的整數(shù)；每個(gè)R獨(dú)立地是氫、直鏈或支鏈的C1-C30烷基、C1-C30氟烷基、C1-C20酯基、烷基醚、環(huán)烷基醚、環(huán)烯基醚、芳基醚、芳基烷基醚、含聚醚的基團(tuán)、脲基、酰胺基、胺基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C3-C30環(huán)烷基、取代或未取代的C3-C30環(huán)烷基烷基、取代或未取代的C3-C30環(huán)烯基、取代或未取代的C5-C30芳基、取代或未取代的C5-C30芳基烷基、取代或未取代的C5-C30雜芳基、取代或未取代的C3-C30雜環(huán)、取代或未取代的C4-C30雜環(huán)烷基、取代或未取代的C6-C30雜芳基烷基、氟、C5-C30氟芳基、或羥基；Z是R或V；V是可聚合的烯鍵式不飽和有機(jī)基團(tuán)。2、權(quán)利要求i的單體，其中x-選自以下組中cr、Br\r、CF3C02'、CH3C02-、HC(V、CH3S04-、對甲苯磺酸根、HSCV、H2P04_、N03'、CH3CH(OH)CCV、S042\CO,、HP042\及它們的混合物。3、權(quán)利要求l的單體，其中X為至少一種單電荷的抗衡離子，并選自以下組中Cr、Br\r、CF3C02-、CH3C02-、HCCV、CH3SCV、對甲苯磺酸根、HS(V、H2P(V、N(V和CH3CH(OH)C02-、及它們的混合物。4、權(quán)利要求l的單體，其中所述單體具有選自以下組中的結(jié)構(gòu)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>5.<image>imageseeoriginaldocumentpage3</image>6、權(quán)利要求5的單體混合物，除第二單體外，該單體混合物還包含疏水性單體和親水性單體。7、權(quán)利要求5的單體混合物，其中所述第二單體選自以下組中不飽和羧酸；甲基丙烯酸、丙烯酸；丙烯酸取代的醇；甲基丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酸2-羥乙酯；乙烯基內(nèi)酰胺；N-乙烯基吡咯垸酮(NVP)、N-乙烯基己內(nèi)酯；丙烯酰胺；甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺；甲基丙烯酸酯；二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸烯丙酯；親水性碳酸乙烯酯、親水性乙烯基氨基甲酸酯單體；親水性噁唑酮單體、3-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅垸、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)、及它們的混合物。8、一種器件，其包含權(quán)利要求1的單體作為聚合共聚單體。9、權(quán)利要求8的器件，其中所述器件為接觸鏡。10、權(quán)利要求8的器件，其中所述接觸鏡是硬質(zhì)透氣性接觸鏡。11、權(quán)利要求8的器件，其中所述接觸鏡為軟質(zhì)接觸鏡。12、權(quán)利要求8的器件，其中所述接觸鏡為水凝膠接觸鏡。13、權(quán)利要求8的器件，其中所述接觸鏡為人工晶狀體。14、權(quán)利要求13的器件，其中所述接觸鏡為有晶狀體眼人工晶狀體。15、權(quán)利要求13的器件，其中所述接觸鏡為無晶狀體眼人工晶狀體。16、權(quán)利要求8的器件，其中所述器件是角膜植入物。17、權(quán)利要求8的器件，其中所述器件選自以下組中心臟瓣膜、人工晶狀體、薄膜、外科器件、血管代用品、宮內(nèi)器具、膜片、隔膜、外科植入物、血管、人造輸尿管、人造乳房組織、用于腎透析機(jī)的膜片、用于心/肺機(jī)器的膜片、導(dǎo)管、護(hù)唇、假牙內(nèi)襯、眼科器件和接觸鏡。18、一種制造器件的方法，其包括提供包含權(quán)利要求1的單體和至少一種第二單體的單體混合物；使所述單體混合物處于聚合條件下，以提供聚合的器件；抽提聚合的器件；和包裝并消毒該聚合的器件。19、權(quán)利要求18的方法，其中所述抽提的步驟用不可燃溶劑實(shí)施。20、權(quán)利要求18的方法，其中所述抽提的溶劑為水。21、一種含硅單體，該單體包含烯鍵式不飽和基團(tuán)和至少兩個(gè)陽離子親水性基團(tuán)。22、權(quán)利要求21的含硅單體，其中所述至少兩個(gè)陽離子親水性基團(tuán)為含銨基團(tuán)。23、權(quán)利要求22的含硅單體，其具有至少一個(gè)選自以下組中的抗衡離子Cr、Br-、r、CF3C02-、CH3C02-、HC(V、CH3S(V、對甲苯磺酸根、HS04、H2P04-、N(V、CH3CH(OH)C02-、S042-、C032_、HPO隱、及它們的混合物。全文摘要本發(fā)明涉及具有至少一個(gè)可聚合的乙烯基部分的親水性二陽離子硅氧烷預(yù)聚物，制得具有降低交聯(lián)密度和模量而不劣化其它性質(zhì)的接觸鏡和/或生物醫(yī)用器件。文檔編號G02B1/04GK101516971SQ200780035797公開日2009年8月26日申請日期2007年9月18日優(yōu)先權(quán)日2006年9月27日發(fā)明者D·A.·朔斯茲曼,J·F·金茨勒申請人:博士倫公司